JP2005022198A

JP2005022198A - Liquid storage member and liquid ejector

Info

Publication number: JP2005022198A
Application number: JP2003189315A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagase; 真長瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid storage member capable of preventing clogging of a liquid introduction hole or peripheral contamination due to adhesion of liquid by wiping off a liquid supply needle. SOLUTION: A needle wiping member 70 is constituted by laying disc-like elastic members 71A and 71B and a member 72 for holding an agent for wetting an ink supply needle in layers, wherein the needle wiping member 70 is arranged in a needle insertion opening 62 while facing the elastic members 71A from the needle insertion opening 62. A through hole 75 is made through the needle wiping member 70 and the inside diameter of the through hole 75 is set smaller than the outside diameter of the ink supply needle at a part provided with the ink introduction hole. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体貯留部材、及び液体噴射装置に関し、特に、液体供給針を払拭して液体導入孔の目詰まりや液体が付着することによる周囲の汚染を防止することが可能な液体貯留部材、及びこれを用いた液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置としては、例えば、インク滴を吐出して記録紙上に画像等を記録する画像記録装置、液状の電極材を基板上に吐出して電極を形成する電極形成装置、生体試料を吐出してバイオチップを製造するバイオチップ製造装置、或いは、所定量の試料を容器に吐出するマイクロピペットが提案されている。この種の液体噴射装置では、吐出する液体を液体貯留部材に貯留し、この液体を液体噴射ヘッドに供給して吐出させている。
【０００３】
このような液体噴射装置では、先端部に液体導入孔が開設された液体供給針が設けられ、その液体供給針に液体を貯留した液体貯留部材が装着されるように構成されたものがある。この液体貯留部材の装着の際には、針挿入口内に液体供給針が挿入され、液体貯留部材内部に貯留された液体が液体導入孔を通じて供給針内部に導入され、液体噴射ヘッド側に供給される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一般に、このような液体貯留部材では、外部への液体の漏洩を防止するため、針挿入口の開口部がフィルム状の封止部材によって封止されており、液体噴射装置への装着時には液体供給針がこの封止部材を破断して針挿入口内に挿入されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２７０００１号公報（第３頁，第１図，第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液体貯留部材交換時に針挿入口から液体供給針が抜かれる際、液体供給針が上記のシール材に接触して、液体供給針に付着していた液体がシール材にも付着する可能性がある。そして、シール材に付着した液体が、取り外した液体貯留部材を取り扱うユーザの手や周囲を汚す虞があった。
【０００７】
また、使用後の液体貯留部材が取り外された後、新たな液体貯留部材が液体供給針に装着されない状態、即ち、液体供給針が大気に晒された状態が長時間続くと、液体供給針に付着していた液体が乾燥して液体導入孔が目詰まりしてしまう虞もあった。そして、液体導入孔が目詰まりしてしまうと、液体貯留部材が装着された際に、カートリッジ内の液体を液体噴射ヘッド側に導入できない可能性もある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給針を払拭することにより液体導入孔の目詰まりや液体による周囲の汚染を防止することが可能な液体貯留部材、及びこれを用いた液体噴射装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を貯留する貯留空部と、液体噴射ヘッド側に設けられた液体供給針が挿入される針挿入口とを備え、
該針挿入口に前記液体供給針が挿入されると、前記貯留空部内の液体が、前記液体供給針に開設された液体導入孔を通じて前記液体噴射ヘッド内に導入されるように構成された液体貯留部材において、
板状の弾性部材と、前記液体供給針を湿潤させる湿潤剤を保持する湿潤剤保持部材とを積層して構成した針払拭部材を設け、
前記針払拭部材を、前記弾性部材を前記針挿入口から臨ませた状態で針挿入口内に配設したことを特徴とする。この構成において、前記針払拭部材に、前記液体供給針が挿通可能な挿通孔を開設し、該挿通孔の内法を、前記液体供給針の液体導入孔開設部分における針外径よりも小さく設定する構成を採るのが望ましい。
【００１０】
上記構成によれば、液体供給針への装着時において、液体供給針が弾性部材と湿潤剤保持部材を潜り抜けることによって表面に付着していた埃や液体等の汚れが払拭されると共に、液体供給針に湿潤剤を塗布することができる。これにより、針表面に付着していた塵が液体貯留部材内の液体に混じって液体導入孔を目詰まりさせる等の不具合を防止することができると共に、液体供給針が湿潤剤によって湿潤するので、液体貯留部材内の液体と馴染み易く、液体導入孔から液体をスムースに導入することが可能となる。
【００１１】
また、液体供給針から取り外される場合において、針払拭部材によって液体供給針の表面に付着した液体が払拭されるので、針挿入口に設けられた封止部材に液体供給針が接触した際に、封止部材に液体が付着することを抑制することができる。したがって、取り外した液体貯留部材をユーザが扱う際に、ユーザの手等が液体で汚染されることを防止することができる。
また、この場合において、液体導入孔よりも液体供給針の根本側（基端側）に塗布された湿潤剤が弾性部材によって掻き集められ、そのうちの一部は、弾性部材が液体導入孔上を摺動する際に液体導入孔内に入り込む。これにより、液体導入孔には、入り込んだ湿潤剤によってメニスカスが形成される。このため、液体貯留部材が長時間取り外された状態、即ち、液体供給針が長時間大気に晒された状態となっても、液体導入孔周辺の液体の乾燥を低減することができ、液体導入孔の目詰まりを防止することができる。これにより、次回液体供給針に液体貯留部材が装着された場合に、液体導入孔から液体が導入されない等の不具合を防止することができる。
【００１２】
上記構成において、前記液体導入孔が前記液体供給針の先端テーパー部に開設されている場合において、前記挿通孔の内法を、最も針先端側に位置する液体導入孔から針先端までの中間点における針外径以下に設定する構成を採ることもできる。
【００１３】
また、上記構成において、前記針払拭部材を、第１弾性部材、第２弾性部材、及び、第１弾性部材と第２弾性部材との間に配置される湿潤剤保持部材を積層して構成し、前記第１弾性部材又は前記第２弾性部材のうち何れか一方を前記針挿入口から臨ませた状態で針挿入口内に配設する構成を採ることもできる。
【００１４】
この構成によれば、湿潤剤保持部材が第１弾性部材及び第２弾性部材に挟まれた状態となるので、湿潤剤保持部材に含浸・保持された湿潤剤の蒸発・漏洩を低減することができる。
【００１５】
上記構成において、前記弾性部材を、底部周縁から側壁を立設して収納空部を有するトレイ状に形成し、この収納空部内に前記湿潤剤保持部材を収納し、トレイ開放面を閉塞部材によって閉塞して前記針払拭部材を構成した場合には、湿潤剤保持部材に含浸・保持されている湿潤剤の乾燥や漏洩を一層低減することが可能となる。また、側壁が針払拭部材を補強するように機能するため、液体供給針が潜り抜ける際に、針払拭部材が大きく変形する（撓む）のを抑制することができ、針払拭部材が液体貯留部材から離脱する等の不具合を防止することができる。
【００１６】
上記構成において、前記針払拭部材を、弾性部材及び湿潤剤保持部材を複数交互に積層して構成することも可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の液体噴射装置の一例としてインクジェット式プリンタ（以下、プリンタと略記する）を挙げることとする。図１は、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）が搭載されたプリンタ１の外観を示す斜視図である。
【００１８】
図示したプリンタ１は、カートリッジ装着部２と記録ヘッド３とを設けたキャリッジ４を有する。このキャリッジ４は、ガイドロッド５に軸支されて記録紙６の幅方向（主走査方向）に移動可能に取り付けられている。このキャリッジ４には、駆動プーリー７と遊転プーリー８の間に架設したタイミングベルト９が接続されている。そして、この駆動プーリー７はパルスモータ１０の回転軸に接合されており、キャリッジ４は、パルスモータ１０の作動によって記録紙６の幅方向（即ち、主走査方向）に移動するように構成されている。
【００１９】
キャリッジ４の移動範囲内における端部領域（図において右側）には、ホームポジションが設定されている。このホームポジションには、記録ヘッド３のノズル形成面（ノズルプレート）の表面をクリーニングするためのワイパー機構１２と、このノズル形成面を封止可能なキャッピング機構１３とが配設されている。
【００２０】
次に、キャリッジ４に取り付けられる記録ヘッド３について、図２を参照して説明する。図示された記録ヘッド３は、振動子ユニット１６、この振動子ユニット１６を収納可能なケース１７、このケース１７の先端面に接合される流路ユニット１８等を備えて概略構成されている。
【００２１】
上記のケース１７は、振動子ユニット１６を収納するための振動子ユニット収納空部１９を有するブロック状部材であり、例えば樹脂（エポキシ樹脂等）を成型することで作製される。上記の振動子ユニット１６は、櫛歯状に形成した複数の圧電振動子２０と、各圧電振動子２０が接合される固定板２１と、各圧電振動子２０に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２２とを備えている。
【００２２】
上記の圧電振動子２０は圧力発生手段の一種である。本実施形態の圧電振動子２０は、例えば、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な所謂縦振動モードの圧電振動子である。上記の固定板２１は、厚さが１ミリ程度の板状部材であり、圧電振動子２０からの反力を受け止める部材である。本実施形態では、固定板２１を、金属材料の一種であるステンレスによって作製している。上記のフレキシブルケーブル２２は、可撓性を有するフィルム状の配線部材である。そして、フレキシブルケーブル２２の一端部は圧電振動子２０に、他端部は配線基板２３上にそれぞれ半田付けされている。
【００２３】
この圧電振動子２０を構成する圧電体層に電界を作用させると、即ち、フレキシブルケーブル２２を介して駆動信号を供給すると、圧電振動子２０の自由端部分が素子長手方向（積層方向と直交する方向）に伸縮する。例えば、充電によって振動子電位を上昇させると圧電振動子２０は素子長手方向に収縮し、放電によって振動子電位を下降させると圧電振動子２０は素子長手方向に伸長する。
【００２４】
上記の流路ユニット１８は、液体供給口２４から圧力発生室２５を経てノズル開口２６に至る一連の液体流路を有する板状の部材である。この流路ユニット１８は、圧力発生室２５や液体供給口２４等の一部となる空部や溝部等が形成された流路形成基板２７と、これらの空部や溝部の開口を封止して圧力発生室２５や液体供給口２４等の一部を区画する弾性板２８と、ノズル開口２６が複数穿設されたノズルプレート２９を備えている。そして、流路形成基板２７の一方の表面、即ち、ケース側の表面に弾性板２８を接合し、流路形成基板２７の他方の表面、即ち、弾性板接合面とは反対側の表面にノズルプレート２９を接合している。
【００２５】
上記の弾性板２８は、支持板３０の表面に弾性体膜３１を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３０とし、この支持板３０の表面にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＩ（ポリイミド）製の樹脂フィルムを弾性体膜３１としてラミネートした複合板材を用いて弾性板２８を作製している。この弾性板２８には、圧力発生室２５の容積を変化させるダイヤフラム部が設けられている。また、この弾性板２８には、リザーバ３２の一部を封止するコンプライアンス部が設けられている。
【００２６】
上記のダイヤフラム部は、エッチング加工等によって支持板３０を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部は、圧電振動子２０の先端面が接合される島部３３と、この島部３３を囲う薄肉弾性部３４とからなる。上記のコンプライアンス部は、リザーバ３２に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。このコンプライアンス部もまた、貯留空部の開口面に対向する領域の支持板３０をエッチング加工等によって除去し、弾性体膜３１のみにすることで作製される。
【００２７】
上記のカートリッジ装着部２には供給針ユニット４０が設けられている。本実施形態における供給針ユニット４０は、インク供給針４１（本発明の液体供給針に相当）と針ホルダ４２とから概略構成されている。インク供給針４１は、先端側に先細り形状（円錐形状）に形成されたテーパー部４１´（本発明における先端テーパー部に相当）を有する中空の針状部材であり、このテーパー部４１´には、インク（本発明における液体の一種に相当）を導入するためのインク導入孔４３が開設されている。このインク供給針４１は、インクカートリッジ５５（図３参照）内に挿入されて、カートリッジ内に貯留されたインクを、インク導入孔４３を通じて針流路４４内に導入し、記録ヘッド３側に供給するように構成されている。
【００２８】
本実施形態におけるインク供給針４１は、全長約１２ｍｍ、針胴部（ストレート部）の外径約３ｍｍ、インク導入孔４３の内法約０．２ｍｍにそれぞれ設定されている。なお、インク供給針としては、例示したものには限らず、種々の態様のものを用いることができる。例えば、インク導入孔が針長手方向に複数段開設されているものや、インク導入孔がテーパー部ではなく針胴部の周面に開設されたもの等を挙げることができる。
【００２９】
針ホルダ４２は、インク供給針４１を取り付けるための部材であり、その表面にはインク供給針４１の根本部分を固定（止着）するための台座４５を形成している。本実施形態においては、超音波溶着によってインク供給針４１の根本部分を台座４５に固定している。
【００３０】
台座４５の内部には、インク供給針４１の針流路４４と連通するホルダ流路４６が形成されている。このホルダ流路４６は、供給針取り付け側に向けて漏斗状に徐々に拡径した形状とされ、供給針取り付け側の開口には、インクを濾過してインク内の異物や気泡の通過を阻止するためのフィルタ４７がインク供給針４１の根本部分に臨ませた状態で配設されている。
【００３１】
供給針ユニット４０は、ケース１７の取付面上に配設されている。この配設状態において、ホルダ流路４６の下流側出口とケース１７の接続突起とは、パッキン４８を介して液密状態で連通される。そして、接続突起の内側には、ケース１７内を貫通するケース流路４９が形成されている。このケース流路４９は、流路ユニット１８のリザーバ３２に連通している。従って、インク供給針４１のインク導入孔４３から導入されたインク（液体）は、針流路４４、ホルダ流路４６、及びケース流路４９から構成されるインク供給路（液体供給路）を通じて圧力発生室２５側に供給される。
【００３２】
そして、圧電振動子２０を作動させると、圧力発生室２５の容積を変化させることができる。これにより、圧力発生室２５内の液体（インク）には圧力変動が生じるので、ノズル開口２６から液滴（インク滴）を吐出させることができる。例えば、圧電振動子２０を充電して圧力発生室２５を膨張させ、その後、圧電振動子２０を急激に放電して圧力発生室２５を収縮させると、圧力発生室２５の膨張によって圧力発生室２５内に流入した液体が急激に加圧され、ノズル開口２６から液滴が吐出される。
【００３３】
次に、上記カートリッジ装着部２（インク供給針４１）に装着されるインクカートリッジ（本発明の液体貯留部材の一種に相当）について説明する。図３（ａ）は、インクカートリッジ５５の断面図、図３（ｂ）は、インクカートリッジ５５の針接続部６１の要部断面図を示している。図３（ａ）に示すように、本実施形態におけるインクカートリッジ５５は、内部にインク貯留空部（本発明における貯留空部の一種）５６が形成された中空箱体状のケース５７と、インク貯留空部５６内に収納されてインクを吸収し貯留するインク保持材（インク吸収材）５８とによって構成されている。
【００３４】
上記のケース５７は、ケース本体５９と蓋部材６０とにより構成される。ケース本体５９は上面が開放された箱状体であり、蓋部材６０は、ケース本体５９の開放上面を塞ぐ板状部材である。そして、これらのケース本体５９と蓋部材６０は、ともに合成樹脂製の部材であり、溶着や接着等によって一体化されている。また、ケース本体５９の底面には、記録ヘッド３側に設けられた上記インク供給針４１が挿入される針接続部６１が突設されている。この針接続部６１の針挿入口６２内には、例えばエラストマー等の弾性材料により作製されたパッキン６４が配設されている。
【００３５】
針接続部６１の内部には、針挿入口６２とインク貯留空部５６とを連通する連通流路６５を設けてあり、この連通流路６５のインク貯留空部５６側の端部には、インク内の異物を濾別するフィルタ部材６６が配設されている。このため、インク保持材５８に保持されたインクは、フィルタ部材６６によって濾過された後に連通流路６５内に浸入するようになっている。
【００３６】
連通流路６５には、スプリング６７と、このスプリング６７によってインク貯留空部５６側から針挿入口６２側に付勢されるプレート状の弁６８が収容されている。この弁６８は、インクカートリッジ５５がカートリッジ装着部２に装着されていない状態、即ち、針挿入口６２内にインク供給針４１が挿入されていない状態では、スプリング６７の付勢によりパッキン６４に当接してインクの漏洩を防止するようになっている。
なお、出荷時におけるインクカートリッジ５５は、インク漏れや乾燥を防ぐためにフィルム状の封止部材（シール部材）６９によって針挿入口６２の開口面が封止されている。
【００３７】
このインクカートリッジ５５は、針挿入口６２内におけるパッキン６４よりも外側（針挿入口６２の開口面側）に、針払拭部材７０を配設していることに特徴を有している。この針払拭部材７０は、円形板状の弾性部材７１と、上記インク供給針４１を湿潤させるための湿潤剤が保持（含浸）された湿潤剤保持部材７２とを積層して構成されている。
【００３８】
本実施形態における針払拭部材７０は、図３（ｂ）に示すように、針挿入口６２内において外側に配置される弾性部材７１Ａ（本発明における第１弾性部材の一種に相当）、奥側（インク貯留空部５６側）に配置される弾性部材７１Ｂ（本発明における第２弾性部材の一種に相当）、及び、これらの弾性部材７１Ａ，７１Ｂの間に配置される湿潤剤保持部材７２を積層して構成されており、弾性部材７１Ａを針挿入口６２から臨ませた状態で、針挿入口６２内における断面コ字状の溝部７３に嵌合している。
【００３９】
図４は、本実施形態における針払拭部材７０の構成を説明する模式図であり、（ａ）は針払拭部材７０の平面図、（ｂ）は、針払拭部材７０の断面図、（ｃ）は、針払拭部材７０の挿通孔の大きさと比較をするために示したインク供給針４１の要部断面図である。弾性部材７１（７１Ａ，７１Ｂ）は、例えば、エラストマー等の弾性材で作製された円形板状部材であり、直径が約７ｍｍ、厚さが約２００μｍに設定されている。この弾性部材７１のより具体的な素材としては、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）等の、伸び（％）が７００以上の特性を有するものを用いることができる。そして、この伸び（％）が７００以上、１１００以下で、気体や液体が透過し難いものがより好適である。
【００４０】
湿潤剤保持部材７２は、例えば、ポリウレタンフォームやポリオレフィンフォーム等の多孔質材で作製された円柱状部材である。そして、その直径は上記弾性部材７１と揃えられ、厚さ（高さ）は約２ｍｍに設定されている。そして、この湿潤剤保持部材７２には、インク供給針４１を湿潤させるための湿潤剤（保湿剤）が含浸・保持されている。この湿潤剤としては、グリコール類、グリコールエーテル類、又は純水等を用いることができる。また、湿潤剤保持部材７２の素材としては、上記の多孔質材の他に不織布等の、湿潤剤を含浸・保持可能なものを用いることができる。
【００４１】
本実施形態においては、針払拭部材７０を、湿潤剤保持部材７２を弾性部材７１Ａ，７１Ｂで挟んだ積層構造（サンドイッチ構造）としているので、湿潤剤保持部材７２に保持された保湿剤の漏洩や蒸発を低減することができる。
【００４２】
そして、針払拭部材７０（弾性部材７１、湿潤剤保持部材７２）には、インク供給針４１が挿通可能な挿通孔７５が開設されている。この挿通孔７５の径（内法）Ｘは、インク供給針４１のインク導入孔４３開設部分における針外径よりも小さく設定されている。本実施形態においては、インク導入孔４３から針先端Ｔまでの中間点Ｍにおける針外径Ｙ以下（約１ｍｍ）に設定されている。
なお、インク導入孔４３が、インク供給針４１のテーパー部４１´において針長手方向に複数段開設されている場合は、最も針先端Ｔ側のインク導入孔４３の位置を基準として挿通孔７５の径Ｘが設定される。
ここで、挿通孔７５の径に関し、弾性部材７１Ａ、７１Ｂ、及び湿潤剤保持部材７２で全て同じである必要はなく、上記の条件を満たせば、各部材で異なっていてもよい。
【００４３】
インク供給針４１は、インクカートリッジ５５の針挿入口６２内に挿入される際、或いは、針挿入口６２から引き抜かれる際、上記針払拭部材７０を潜り抜ける（挿通する）ので、湿潤剤保持部材７２によって針表面の埃等の汚れが払拭されると共に湿潤剤が塗布されるようになっている。以下、この点についてより詳細に説明する。
【００４４】
図５は、インク供給針４１（カートリッジ装着部２）へのインクカートリッジ５５の装着について説明する要部断面図である。
まず、図５（ａ）に示すように、針接続部６１の針挿入口６２と、インク供給針４１の先端（テーパー部４１´）とが互いに対向した状態で、インクカートリッジ５５をインク供給針４１側にある程度押し下げると、図５（ｂ）に示すように、インク供給針４１は、先端（テーパー部４１´）で封止部材６９を破断した後、針挿入口６２内に進入すると共に、挿通孔７５を押し開くようにして針払拭部材７０内に挿入される。
【００４５】
その後、インクカートリッジ５５をさらに押し下げると、インク供給針４１は、インクカートリッジ５５内の奥へと進行するのに伴い、弾性部材７１Ａ、湿潤剤保持部材７２、及び、弾性部材７１Ｂを順次潜り抜ける。この際、各部材の挿通孔７５の周縁部が、インク供給針４１の表面を弾接状態で摺動する。これにより、インク供給針４１は、弾性部材７１Ａによって表面の汚れを払拭された後、湿潤剤保持部材７２によって表面に湿潤剤が塗布され、さらに、弾性部材７１Ｂの挿通孔５７によって余分な湿潤剤が払拭される。
【００４６】
ここで、インク供給針４１のテーパー部４１´に開設されたインク導入孔４３に注目すると、上記したように、針払拭部材７０の挿通孔７５の内法を、インク供給針４１のインク導入孔４３開設部分における外径よりも小さく設定したので、弾性部材７１Ａ、湿潤剤保持部材７２、及び弾性部材７１Ｂの挿通孔７５の周縁部が、インク導入孔４３上をより確実に摺動する。したがって、このインク導入孔４３及びその周辺についても、弾性部材７１Ａによって汚れが払拭され、湿潤剤保持部材７２によって湿潤剤が塗布される。
そして、テーパー部４１´が弾性部材７１Ｂを潜り抜ける際、弾性部材７１Ｂは、インク導入孔４３よりも先端側に塗布された湿潤剤を掻き集め、インク導入孔４３上を摺動する際に、湿潤剤をインク導入孔４３内に入り込ませる。これにより、インク導入孔４３には、入り込んだ湿潤剤によってメニスカスが形成される。
【００４７】
そして、図５（ｃ）に示すように、インクカートリッジ５５をインク供給針４１の根本まで押し込むと、インク供給針４１は、針払拭部材７０及びパッキン６４を貫通した後、スプリング６７による付勢に抗しながら弁６８を押し上げて開弁する。これにより、インク導入孔４３を通じてインク貯留空部５６と針流路４４（インク供給路）とが液密状態で連通し、記録ヘッド３の圧力発生室２５側にインクが導入される。この際、上記のようにインク導入孔４３には、湿潤剤が入り込んでおり、この湿潤剤はインクと馴染み易いので、インク供給針４１内（針流路４４内）にインクをよりスムースに導入することができる。
【００４８】
次に、インク供給針４１からインクカートリッジ５５を取り外す場合について図６を用いて説明する。図６（ａ）に示すように、インクカートリッジ５５を上方に引き上げると、インク供給針４１は、弁６８を閉じ、パッキン６４から抜け、針払拭部材７０の弾性部材７１Ｂ、湿潤剤保持部材７２、及び、弾性部材７１Ａを順次潜り抜ける。これにより、インク供給針４１は、弾性部材７１Ｂによって表面に付着したインクを払拭された後、湿潤剤保持部材７２によって表面に湿潤剤が塗布され、さらに、弾性部材７１Ａによって余分な湿潤剤が払拭される。
【００４９】
ここで、上記したように、弾性部材７１Ｂ、湿潤剤保持部材７２、及び弾性部材７１Ａの挿通孔７５の周縁部は、インク導入孔４３上をより確実に摺動するので、インク導入孔４３及びその周辺部についても、弾性部材７１Ａによって余分なインクが払拭された後、湿潤剤保持部材７２によって湿潤剤が塗布される。その後、図６（ｂ）に示すように、インク導入孔４３よりも針根本側（基端側）に塗布された湿潤剤が弾性部材７１Ａによって掻き集められ、そのうちの一部は、弾性部材７１Ａがインク導入孔４３上を摺動する際にインク導入孔４３内に入り込む。これにより、インク導入孔４３には、入り込んだ湿潤剤によってメニスカスが形成される。
【００５０】
そして、インクカートリッジ５５をさらに引き上げると、図６（ｃ）に示すように、インクカートリッジ５５がインク供給針４１から取り外され、インク供給針４１は大気に晒された状態となる。上記のように、針払拭部材７０（弾性部材７１Ｂ）によってインク供給針４１の表面に付着したインクが払拭されるので、針挿入口６２から引き抜かれる際に、インク供給針４１が封止部材６９に接触しても、封止部材６９にインクが付着することは殆どない。したがって、取り外したインクカートリッジ５５をユーザが扱う際に、ユーザの手等がインクで汚染されることを防止することができる。
【００５１】
また、湿潤剤保持部材７２及び弾性部材７１Ａによって、インク導入孔４３に湿潤剤によるメニスカスが形成されるので、長時間インクカートリッジ５５が取り外された状態、即ち、インク供給針４１が長時間大気に晒された状態となっても、インク導入孔４３周辺のインクの乾燥を低減することができ、インク導入孔４３の目詰まりを防止することができる。これにより、次回インク供給針４１にインクカートリッジ５５が装着された場合に、インク導入孔４３からインクが導入されない等の不具合を防止することができる。
【００５２】
さらに、弾性部材７１Ａによって、余分な湿潤剤が払拭され、払拭された湿潤剤は、湿潤剤保持部材７２に留まるので、湿潤剤を必要以上に消費するのを防止することができる。
【００５３】
ところで、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
上記針払拭部材７０に関し、上記では、弾性部材７１Ａ、湿潤剤保持部材７２、及び弾性部材７１Ｂを積層して構成したのものを例示したが、これに限らず、弾性部材７１と湿潤剤保持部材７２との２層構造にしてもよいし、
また、弾性部材７１、湿潤剤保持部材７２、弾性部材７１、湿潤剤保持部材７２…のように、弾性部材７１と湿潤剤保持部材７２を複数交互に積層して構成することも可能である。
【００５４】
また、針払拭部材７０に関し、図７に示すように、弾性部材７１Ａを、底部周縁から側壁７１Ａ´を立設して収納空部７６を有するトレイ状（シャーレ状）に形成し、収納空部７６内に湿潤剤保持部材７２を収納し、トレイ開放面を弾性部材７１Ｂによって閉塞して構成してもよい。この場合、弾性部材７１Ｂが本発明における閉塞部材として機能する。針払拭部材７０をこのように構成することにより、湿潤剤保持部材７２に含浸・保持されている湿潤剤の乾燥や漏洩を一層低減することが可能となる。また、側壁７１Ａ´が針払拭部材７０を補強するように機能するため、インク供給針４１が潜り抜ける際に、針払拭部材７０が大きく変形する（撓む）のを抑制することができ、針払拭部材７０が針挿入口６２の溝部７３から離脱するのを防止することができる。
なお、閉塞部材としては、弾性部材７１Ｂには限らず、トレイ開放面を閉塞すると共に、インク供給針４１が貫通（挿通）可能なものであればよい。例えば、上記封止部材６９のようにフィルム状のものによって構成することも可能である。この場合、インク供給針４１の先端によって破断可能であれば、上記挿通孔７５を開設する必要はない。
【００５５】
また、針払拭部材７０が針挿入口６２から離脱するのを防止する観点から、針払拭部材７０の周囲を支持可能なサポート部材を設けるようにしてもよい。
さらに、針払拭部材７０がパッキンとしての機能を兼ねるようにすることもできる。即ち、インクカートリッジ５５がインク供給針４１に装着されていない状態において、上記弁６８がスプリング６７の付勢によって針払拭部材７０に当接して挿通孔７５を閉塞するように構成すれば、針払拭部材７０がパッキンとして機能する。このため、パッキン６４を別途設ける必要が無く、コストを抑えることが可能となる。
【００５６】
上記針払拭部材７０の挿通孔７５に関し、上記では円形状に構成した例を示したが、これには限らず、十字状に切れ目を入れて構成したり、三角形や四角形など多角形形状に構成してもよい。いずれにしても、インク供給針４１の表面を満遍なく摺動させる観点から、インク供給針４１の断面（針長手方向と直交する方向の断面）形状に近い形状であるのが好ましい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、圧力発生素子として所謂縦振動モードの圧電振動子を用いた例を示したが、これに限らず、例えば、所謂撓み振動モードの圧電振動子や、熱発生素子等を用いるようにしても良い。
【００５８】
なお、以上では、インクジェット式記録装置に本発明を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ等の電極形成に用いられる電極材噴射装置、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射装置等の他の液体噴射装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】（ａ）はインクカートリッジの構成を説明する断面図、（ｂ）は針接続部の拡大断面図である。
【図４】針払拭部材の構成を説明する図であり、（ａ）は針払拭部材の平面図、（ｂ）は、針払拭部材の断面図、（ｃ）は、挿通孔の大きさとの比較をするために示したインク供給針の断面図である。
【図５】インク供給針へのインクカートリッジの装着について説明する要部断面図であり、（ａ）は、インクカートリッジ装着前の状態、（ｂ）は装着途中の状態、（ｃ）は装着後の状態を示す図である。
【図６】インク供給針からインクカートリッジを取り外す場合について説明する要部断面図であり、（ａ）は、取り外し途中の状態、（ｂ）は、インク供給針が針挿入口から抜ける直前の状態、（ｃ）は、取り外し後の状態を示す図である。
【図７】針払拭部材の他の実施形態について説明する図であり、（ａ）は、針払拭部材の斜視図、（ｂ）は、針払拭部材の断面図である。
【符号の説明】
１…プリンタ，２…カートリッジ装着部，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…ガイドロッド，６…記録紙，７…駆動プーリ，８…遊転プーリ，９…タイミングベルト，１０…パルスモータ，１２…ワイパー機構，１３…キャッピング機構，１５…インクカートリッジ，１６…振動子ユニット，１７…ケース，１８…流路ユニット，１９…振動子ユニット収納空部，２０…圧電振動子，２１…固定板，２２…フレキシブルケーブル，２３…配線基板，２４…液体供給口，２５…圧力発生室，２６…ノズル開口，２７…流路形成基板，２８…弾性板，２９…ノズルプレート，３０…支持板，３１…弾性体膜，３２…リザーバ，３３…島部，３４…薄肉弾性部，４０…供給針ユニット，４１…インク供給針，４２…針ホルダ，４３…インク導入孔，４４…針流路，４５…台座，４６…ホルダ流路，４７…フィルタ，４８…パッキン，４９…ケース流路，５５…インクカートリッジ，５６…インク貯留空部，５７…ケース，５８…インク吸収体，５９…ケース本体，６０…蓋部材，６１…針接続部，６２…針挿入口，６４…パッキン，６５…連通流路，６６…フィルタ部材，６７…スプリング，６８…弁，６９…封止部材，７０…針払拭部材，７１…弾性部材，７２…湿潤剤保持部材，７３…溝部，７５…挿通孔，７６…収納空部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid storage member and a liquid ejecting apparatus, and in particular, a liquid storage member capable of preventing clogging of a liquid introduction hole and surrounding contamination due to liquid adhering by wiping a liquid supply needle, And a liquid ejecting apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
As a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head capable of ejecting liquid as droplets, for example, an image recording apparatus that ejects ink droplets to record an image or the like on recording paper, a liquid electrode material is ejected onto a substrate. An electrode forming apparatus for forming an electrode, a biochip manufacturing apparatus for manufacturing a biochip by discharging a biological sample, or a micropipette for discharging a predetermined amount of a sample to a container has been proposed. In this type of liquid ejecting apparatus, the liquid to be ejected is stored in a liquid storage member, and this liquid is supplied to the liquid ejecting head to be ejected.
[0003]
Some liquid ejecting apparatuses are configured such that a liquid supply needle having a liquid introduction hole is provided at the tip, and a liquid storage member that stores liquid is attached to the liquid supply needle. When the liquid storage member is attached, the liquid supply needle is inserted into the needle insertion port, and the liquid stored in the liquid storage member is introduced into the supply needle through the liquid introduction hole and supplied to the liquid ejecting head side. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
In general, in such a liquid storage member, the opening of the needle insertion port is sealed with a film-like sealing member in order to prevent leakage of liquid to the outside. The needle breaks the sealing member and is inserted into the needle insertion port.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-270001 (page 3, FIG. 1, FIG. 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the liquid supply needle is pulled out from the needle insertion port when the liquid storage member is replaced, the liquid supply needle may come into contact with the sealing material, and the liquid attached to the liquid supply needle may also adhere to the sealing material. There is. And there was a possibility that the liquid adhering to the sealing material may contaminate the user's hand and surroundings handling the removed liquid storage member.
[0007]
In addition, after the used liquid storage member is removed, if a new liquid storage member is not attached to the liquid supply needle, that is, if the liquid supply needle is exposed to the atmosphere for a long time, the liquid supply needle There was also a possibility that the adhering liquid was dried and the liquid introduction hole was clogged. If the liquid introduction hole is clogged, there is a possibility that the liquid in the cartridge cannot be introduced to the liquid ejecting head side when the liquid storage member is attached.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid reservoir capable of preventing clogging of the liquid introduction hole and surrounding contamination by the liquid by wiping the liquid supply needle. It is an object to provide a member and a liquid ejecting apparatus using the member.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The liquid ejecting head of the present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a storage empty portion that stores liquid, and a needle insertion port into which a liquid supply needle provided on the liquid ejecting head side is inserted. With
A liquid configured such that when the liquid supply needle is inserted into the needle insertion port, the liquid in the storage empty portion is introduced into the liquid ejecting head through a liquid introduction hole provided in the liquid supply needle. In the storage member,
A needle wiping member configured by laminating a plate-like elastic member and a wetting agent holding member for holding a wetting agent for wetting the liquid supply needle;
The needle wiping member is disposed in the needle insertion port in a state where the elastic member faces the needle insertion port. In this configuration, the needle wiping member is provided with an insertion hole through which the liquid supply needle can be inserted, and the inner method of the insertion hole is set smaller than the needle outer diameter at the liquid introduction hole opening portion of the liquid supply needle. It is desirable to adopt a configuration that does this.
[0010]
According to the above configuration, when the liquid supply needle is attached to the liquid supply needle, the liquid supply needle passes through the elastic member and the wetting agent holding member so that dirt such as dust and liquid adhering to the surface is wiped off. A wetting agent can be applied to the supply needle. As a result, it is possible to prevent problems such as the dust adhering to the needle surface being mixed with the liquid in the liquid storage member and clogging the liquid introduction hole, and the liquid supply needle is wetted by the wetting agent. It is easy to be familiar with the liquid in the liquid storage member, and the liquid can be smoothly introduced from the liquid introduction hole.
[0011]
Further, when the liquid supply needle is removed, the liquid attached to the surface of the liquid supply needle is wiped by the needle wiping member, so when the liquid supply needle comes into contact with the sealing member provided at the needle insertion port, It can suppress that a liquid adheres to a sealing member. Therefore, when the user handles the removed liquid storage member, the user's hand or the like can be prevented from being contaminated with the liquid.
In this case, the wetting agent applied to the base side (base end side) of the liquid supply needle from the liquid introduction hole is scraped by the elastic member, and a part of the wetting agent slides on the liquid introduction hole. When moving, it enters the liquid introduction hole. Thereby, a meniscus is formed in the liquid introduction hole by the wetting agent that has entered. Therefore, even when the liquid storage member is removed for a long time, that is, when the liquid supply needle is exposed to the atmosphere for a long time, drying of the liquid around the liquid introduction hole can be reduced, and the liquid introduction Hole clogging can be prevented. Thereby, when the liquid storage member is attached to the liquid supply needle next time, it is possible to prevent problems such as liquid not being introduced from the liquid introduction hole.
[0012]
In the above configuration, when the liquid introduction hole is formed in the tip tapered portion of the liquid supply needle, the inner method of the insertion hole is determined as an intermediate point from the liquid introduction hole located closest to the needle tip side to the needle tip. It is also possible to adopt a configuration that is set to be equal to or smaller than the needle outer diameter at.
[0013]
Further, in the above configuration, the needle wiping member is configured by stacking a first elastic member, a second elastic member, and a wetting agent holding member disposed between the first elastic member and the second elastic member. A configuration may be adopted in which either one of the first elastic member or the second elastic member is disposed in the needle insertion port in a state where the first elastic member faces the needle insertion port.
[0014]
According to this configuration, since the wetting agent holding member is sandwiched between the first elastic member and the second elastic member, evaporation / leakage of the wetting agent impregnated and held in the wetting agent holding member can be reduced. it can.
[0015]
In the above-mentioned configuration, the elastic member is formed in a tray shape having a storage space by standing a side wall from the periphery of the bottom, the wetting agent holding member is stored in the storage space, and the opening surface of the tray is closed by a closing member. When the needle wiping member is configured by being closed, drying and leakage of the wetting agent impregnated and held in the wetting agent holding member can be further reduced. Further, since the side wall functions to reinforce the needle wiping member, the needle wiping member can be prevented from being greatly deformed (bent) when the liquid supply needle goes through, and the needle wiping member is stored in the liquid reservoir. Problems such as separation from the member can be prevented.
[0016]
In the above configuration, the needle wiping member may be configured by alternately laminating a plurality of elastic members and wetting agent holding members.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An example of the liquid ejecting apparatus of the present invention is an ink jet printer (hereinafter abbreviated as a printer). FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a printer 1 on which an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head), which is a kind of liquid ejecting head, is mounted.
[0018]
The illustrated printer 1 has a carriage 4 provided with a cartridge mounting portion 2 and a recording head 3. The carriage 4 is supported by a guide rod 5 so as to be movable in the width direction (main scanning direction) of the recording paper 6. A timing belt 9 is connected to the carriage 4 between the drive pulley 7 and the idle pulley 8. The drive pulley 7 is joined to the rotating shaft of the pulse motor 10, and the carriage 4 is configured to move in the width direction (that is, the main scanning direction) of the recording paper 6 by the operation of the pulse motor 10. Yes.
[0019]
A home position is set in an end region (right side in the figure) within the movement range of the carriage 4. At this home position, a wiper mechanism 12 for cleaning the surface of the nozzle forming surface (nozzle plate) of the recording head 3 and a capping mechanism 13 capable of sealing the nozzle forming surface are disposed.
[0020]
Next, the recording head 3 attached to the carriage 4 will be described with reference to FIG. The illustrated recording head 3 is schematically configured to include a transducer unit 16, a case 17 that can store the transducer unit 16, a flow path unit 18 that is joined to the distal end surface of the case 17, and the like.
[0021]
The case 17 is a block-like member having a vibrator unit housing space 19 for housing the vibrator unit 16, and is produced, for example, by molding a resin (epoxy resin or the like). The vibrator unit 16 includes a plurality of piezoelectric vibrators 20 formed in a comb shape, a fixing plate 21 to which the piezoelectric vibrators 20 are joined, and a drive signal and the like for supplying the piezoelectric vibrators 20 to each other. And a flexible cable 22.
[0022]
The piezoelectric vibrator 20 is a kind of pressure generating means. The piezoelectric vibrator 20 of the present embodiment is, for example, a laminated type manufactured by cutting a piezoelectric plate in which piezoelectric layers and electrode layers are alternately laminated into a comb-teeth shape, in a direction orthogonal to the laminating direction. It is a so-called longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator that can expand and contract. The fixing plate 21 is a plate-like member having a thickness of about 1 mm, and is a member that receives a reaction force from the piezoelectric vibrator 20. In the present embodiment, the fixing plate 21 is made of stainless steel, which is a kind of metal material. The flexible cable 22 is a film-like wiring member having flexibility. One end of the flexible cable 22 is soldered to the piezoelectric vibrator 20, and the other end is soldered to the wiring board 23.
[0023]
When an electric field is applied to the piezoelectric layer constituting the piezoelectric vibrator 20, that is, when a drive signal is supplied through the flexible cable 22, the free end portion of the piezoelectric vibrator 20 is in the element longitudinal direction (perpendicular to the stacking direction). Direction). For example, when the vibrator potential is increased by charging, the piezoelectric vibrator 20 contracts in the element longitudinal direction, and when the vibrator potential is lowered by discharging, the piezoelectric vibrator 20 extends in the element longitudinal direction.
[0024]
The flow path unit 18 is a plate-like member having a series of liquid flow paths from the liquid supply port 24 through the pressure generation chamber 25 to the nozzle opening 26. The flow path unit 18 seals the flow path forming substrate 27 formed with vacancies, grooves, and the like that are part of the pressure generation chamber 25, the liquid supply port 24, and the like, and the openings of these vacancies and grooves. And an elastic plate 28 that divides a part of the pressure generating chamber 25, the liquid supply port 24, and the like, and a nozzle plate 29 in which a plurality of nozzle openings 26 are formed. The elastic plate 28 is bonded to one surface of the flow path forming substrate 27, that is, the surface on the case side, and the nozzle is formed on the other surface of the flow path forming substrate 27, that is, the surface opposite to the elastic plate bonding surface. The plate 29 is joined.
[0025]
The elastic plate 28 has a double structure in which an elastic film 31 is laminated on the surface of the support plate 30. In the present embodiment, a composite plate material in which a stainless plate, which is a kind of metal plate, is used as a support plate 30, and a resin film made of PPS (polyphenylene sulfide) or PI (polyimide) is laminated as an elastic film 31 on the surface of the support plate 30. The elastic plate 28 is produced using The elastic plate 28 is provided with a diaphragm portion that changes the volume of the pressure generating chamber 25. The elastic plate 28 is provided with a compliance portion that seals a part of the reservoir 32.
[0026]
The diaphragm portion is manufactured by partially removing the support plate 30 by etching or the like. That is, the diaphragm portion includes an island portion 33 to which the tip surface of the piezoelectric vibrator 20 is joined, and a thin elastic portion 34 surrounding the island portion 33. The compliance unit functions as a damper that absorbs pressure fluctuations of the liquid stored in the reservoir 32. This compliance portion is also produced by removing the support plate 30 in the region facing the opening surface of the storage void portion by etching or the like so that only the elastic film 31 is formed.
[0027]
The cartridge mounting unit 2 is provided with a supply needle unit 40. The supply needle unit 40 in the present embodiment is generally configured by an ink supply needle 41 (corresponding to a liquid supply needle of the present invention) and a needle holder 42. The ink supply needle 41 is a hollow needle-like member having a tapered portion 41 ′ (corresponding to the distal tapered portion in the present invention) formed in a tapered shape (conical shape) on the distal end side. Ink introduction holes 43 for introducing ink (corresponding to one kind of liquid in the present invention) are provided. The ink supply needle 41 is inserted into the ink cartridge 55 (see FIG. 3), and the ink stored in the cartridge is introduced into the needle flow path 44 through the ink introduction hole 43 and supplied to the recording head 3 side. Is configured to do.
[0028]
The ink supply needle 41 in this embodiment is set to have a total length of about 12 mm, an outer diameter of the needle body (straight portion) of about 3 mm, and an inner diameter of the ink introduction hole 43 of about 0.2 mm. The ink supply needles are not limited to those illustrated, and various types of ink supply needles can be used. For example, the ink introduction holes may be provided in a plurality of stages in the longitudinal direction of the needle, or the ink introduction holes may be provided in the peripheral surface of the needle body portion instead of the taper portion.
[0029]
The needle holder 42 is a member for attaching the ink supply needle 41, and a base 45 for fixing (fixing) the base portion of the ink supply needle 41 is formed on the surface thereof. In the present embodiment, the base portion of the ink supply needle 41 is fixed to the pedestal 45 by ultrasonic welding.
[0030]
A holder channel 46 that communicates with the needle channel 44 of the ink supply needle 41 is formed inside the pedestal 45. The holder channel 46 has a shape that is gradually expanded in a funnel shape toward the supply needle attachment side, and the ink on the supply needle attachment side is filtered to prevent passage of foreign matter and bubbles in the ink. A filter 47 is disposed in a state of facing the base portion of the ink supply needle 41.
[0031]
The supply needle unit 40 is disposed on the mounting surface of the case 17. In this arrangement state, the downstream outlet of the holder channel 46 and the connection protrusion of the case 17 are communicated in a liquid-tight state via the packing 48. A case channel 49 penetrating through the case 17 is formed inside the connection protrusion. The case channel 49 communicates with the reservoir 32 of the channel unit 18. Accordingly, the ink (liquid) introduced from the ink introduction hole 43 of the ink supply needle 41 is pressured through the ink supply path (liquid supply path) constituted by the needle flow path 44, the holder flow path 46, and the case flow path 49. It is supplied to the generation chamber 25 side.
[0032]
When the piezoelectric vibrator 20 is operated, the volume of the pressure generating chamber 25 can be changed. As a result, pressure fluctuations occur in the liquid (ink) in the pressure generating chamber 25, so that droplets (ink droplets) can be ejected from the nozzle openings 26. For example, when the piezoelectric vibrator 20 is charged to expand the pressure generating chamber 25 and then the piezoelectric vibrator 20 is suddenly discharged to contract the pressure generating chamber 25, the pressure generating chamber 25 is expanded by the expansion of the pressure generating chamber 25. The liquid flowing into the inside is suddenly pressurized, and droplets are ejected from the nozzle openings 26.
[0033]
Next, an ink cartridge (corresponding to a kind of liquid storage member of the present invention) mounted on the cartridge mounting unit 2 (ink supply needle 41) will be described. 3A is a cross-sectional view of the ink cartridge 55, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the main part of the needle connection portion 61 of the ink cartridge 55. As shown in FIG. 3A, the ink cartridge 55 in this embodiment includes a hollow box-like case 57 in which an ink storage empty portion (a kind of storage empty portion in the present invention) 56 is formed, and an ink. It is configured by an ink holding material (ink absorbing material) 58 that is stored in the storage empty portion 56 and absorbs and stores ink.
[0034]
The case 57 includes a case main body 59 and a lid member 60. The case main body 59 is a box-shaped body whose upper surface is open, and the lid member 60 is a plate-like member that closes the open upper surface of the case main body 59. The case body 59 and the lid member 60 are both made of synthetic resin, and are integrated by welding, adhesion, or the like. Further, a needle connection portion 61 into which the ink supply needle 41 provided on the recording head 3 side is inserted projects from the bottom surface of the case main body 59. A packing 64 made of an elastic material such as an elastomer is disposed in the needle insertion port 62 of the needle connection portion 61.
[0035]
In the inside of the needle connection portion 61, a communication flow path 65 that communicates the needle insertion port 62 and the ink storage empty portion 56 is provided, and an end of the communication flow path 65 on the ink storage empty portion 56 side is A filter member 66 is provided for filtering out foreign substances in the ink. For this reason, the ink held by the ink holding material 58 enters the communication channel 65 after being filtered by the filter member 66.
[0036]
The communication flow path 65 accommodates a spring 67 and a plate-like valve 68 that is urged by the spring 67 from the ink reservoir empty portion 56 side to the needle insertion port 62 side. When the ink cartridge 55 is not mounted on the cartridge mounting portion 2, that is, when the ink supply needle 41 is not inserted into the needle insertion port 62, the valve 68 is applied to the packing 64 by the bias of the spring 67. This prevents ink leakage.
The ink cartridge 55 at the time of shipment has the opening surface of the needle insertion port 62 sealed with a film-like sealing member (seal member) 69 in order to prevent ink leakage and drying.
[0037]
The ink cartridge 55 is characterized in that a needle wiping member 70 is disposed outside the packing 64 in the needle insertion port 62 (on the opening surface side of the needle insertion port 62). The needle wiping member 70 is configured by laminating a circular plate-like elastic member 71 and a wetting agent holding member 72 that holds (impregnates) a wetting agent for wetting the ink supply needle 41.
[0038]
As shown in FIG. 3B, the needle wiping member 70 in the present embodiment includes an elastic member 71A (corresponding to a kind of the first elastic member in the present invention) disposed on the outer side in the needle insertion port 62, and the back side. An elastic member 71B (corresponding to one kind of the second elastic member in the present invention) disposed on the (ink storage space 56 side) and a wetting agent holding member 72 disposed between these elastic members 71A and 71B The elastic member 71 A faces the needle insertion port 62 and is fitted in a groove 73 having a U-shaped cross section in the needle insertion port 62.
[0039]
4A and 4B are schematic views illustrating the configuration of the needle wiping member 70 in the present embodiment, where FIG. 4A is a plan view of the needle wiping member 70, FIG. 4B is a cross-sectional view of the needle wiping member 70, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the ink supply needle 41 shown for comparison with the size of the insertion hole of the needle wiping member 70. The elastic member 71 (71A, 71B) is a circular plate-shaped member made of an elastic material such as an elastomer, and has a diameter of about 7 mm and a thickness of about 200 μm. More specific materials for the elastic member 71 include NBR (nitrile rubber), SBR (styrene butadiene rubber), CR (chloroprene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), IIR (butyl rubber), and the like (%). Can have a characteristic of 700 or more. And it is more preferable that this elongation (%) is 700 or more and 1100 or less and gas or liquid is difficult to permeate.
[0040]
The wetting agent holding member 72 is a columnar member made of a porous material such as polyurethane foam or polyolefin foam. And the diameter is aligned with the said elastic member 71, and thickness (height) is set to about 2 mm. The wetting agent holding member 72 is impregnated and held with a wetting agent (humectant) for wetting the ink supply needle 41. As this wetting agent, glycols, glycol ethers, pure water or the like can be used. Further, as the material of the wetting agent holding member 72, a material capable of impregnating and holding a wetting agent such as a nonwoven fabric can be used in addition to the porous material.
[0041]
In this embodiment, since the needle wiping member 70 has a laminated structure (sandwich structure) in which the wetting agent holding member 72 is sandwiched between the elastic members 71A and 71B, leakage of the moisturizing agent held by the wetting agent holding member 72 and Evaporation can be reduced.
[0042]
The needle wiping member 70 (the elastic member 71 and the wetting agent holding member 72) has an insertion hole 75 through which the ink supply needle 41 can be inserted. The diameter (inner method) X of the insertion hole 75 is set to be smaller than the outer diameter of the needle at the ink introduction hole 43 opening portion of the ink supply needle 41. In the present embodiment, it is set to a needle outer diameter Y or less (about 1 mm) at an intermediate point M from the ink introduction hole 43 to the needle tip T.
In addition, when the ink introduction hole 43 has a plurality of stages in the taper portion 41 ′ of the ink supply needle 41 in the needle longitudinal direction, the position of the ink introduction hole 43 on the most needle tip T side is used as a reference. A diameter X is set.
Here, regarding the diameter of the insertion hole 75, the elastic members 71 A and 71 B and the wetting agent holding member 72 need not all be the same, and may be different for each member as long as the above conditions are satisfied.
[0043]
When the ink supply needle 41 is inserted into the needle insertion port 62 of the ink cartridge 55 or pulled out from the needle insertion port 62, the ink supply needle 41 passes through (inserts) the needle wiping member 70. 72, dirt such as dust on the needle surface is wiped off and a wetting agent is applied. Hereinafter, this point will be described in more detail.
[0044]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part for explaining mounting of the ink cartridge 55 to the ink supply needle 41 (cartridge mounting portion 2).
First, as illustrated in FIG. 5A, the ink cartridge 55 is inserted into the ink supply needle in a state where the needle insertion port 62 of the needle connection portion 61 and the tip (taper portion 41 ′) of the ink supply needle 41 face each other. When the ink supply needle 41 is pushed down to a certain degree 41 side, as shown in FIG. 5B, the ink supply needle 41 enters the needle insertion port 62 after breaking the sealing member 69 at the tip (tapered portion 41 ′). It is inserted into the needle wiping member 70 so as to push open the insertion hole 75.
[0045]
After that, when the ink cartridge 55 is further pushed down, the ink supply needle 41 sequentially goes through the elastic member 71A, the wetting agent holding member 72, and the elastic member 71B as it advances deeper into the ink cartridge 55. At this time, the peripheral portion of the insertion hole 75 of each member slides on the surface of the ink supply needle 41 in an elastic contact state. Thus, after the surface of the ink supply needle 41 is wiped off by the elastic member 71A, the wetting agent is applied to the surface by the wetting agent holding member 72, and the extra wetting agent is further inserted by the insertion hole 57 of the elastic member 71B. Is wiped out.
[0046]
Here, paying attention to the ink introduction hole 43 formed in the tapered portion 41 ′ of the ink supply needle 41, as described above, the inner method of the insertion hole 75 of the needle wiping member 70 is the same as the ink introduction hole of the ink supply needle 41. Since the outer diameter of the opening portion 43 is set smaller than the outer diameter, the peripheral portion of the elastic member 71A, the wetting agent holding member 72, and the insertion hole 75 of the elastic member 71B slides more reliably on the ink introduction hole 43. Accordingly, the ink introduction hole 43 and its periphery are also wiped away by the elastic member 71A, and the wetting agent is applied by the wetting agent holding member 72.
When the taper portion 41 ′ passes through the elastic member 71 B, the elastic member 71 B scrapes the wetting agent applied to the tip side of the ink introduction hole 43 and wets when sliding on the ink introduction hole 43. The agent enters the ink introduction hole 43. As a result, a meniscus is formed in the ink introduction hole 43 by the wetting agent that has entered.
[0047]
5C, when the ink cartridge 55 is pushed down to the base of the ink supply needle 41, the ink supply needle 41 passes through the needle wiping member 70 and the packing 64 and is then biased by the spring 67. The valve 68 is pushed up and opened while resisting. As a result, the ink storage space 56 and the needle channel 44 (ink supply channel) communicate with each other through the ink introduction hole 43 in a liquid-tight state, and ink is introduced to the pressure generating chamber 25 side of the recording head 3. At this time, as described above, the wetting agent has entered the ink introduction hole 43, and since this wetting agent is easily compatible with the ink, the ink is smoothly introduced into the ink supply needle 41 (in the needle channel 44). can do.
[0048]
Next, the case where the ink cartridge 55 is removed from the ink supply needle 41 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, when the ink cartridge 55 is pulled upward, the ink supply needle 41 closes the valve 68 and comes out of the packing 64, and the elastic member 71B of the needle wiping member 70, the wetting agent holding member 72, Then, the elastic member 71A is sequentially submerged. As a result, the ink supply needle 41 is wiped off the ink adhering to the surface by the elastic member 71B, then the wetting agent is applied to the surface by the wetting agent holding member 72, and the extra wetting agent is wiped off by the elastic member 71A. Is done.
[0049]
Here, as described above, the peripheral portion of the insertion hole 75 of the elastic member 71B, the wetting agent holding member 72, and the elastic member 71A slides more reliably on the ink introduction hole 43. Also in the peripheral portion, after the excess ink is wiped off by the elastic member 71 A, the wetting agent is applied by the wetting agent holding member 72. After that, as shown in FIG. 6B, the wetting agent applied to the needle root side (base end side) from the ink introduction hole 43 is scraped by the elastic member 71A, and a part of the wetting agent is collected by the elastic member 71A. When sliding on the ink introduction hole 43, the ink enters the ink introduction hole 43. As a result, a meniscus is formed in the ink introduction hole 43 by the wetting agent that has entered.
[0050]
When the ink cartridge 55 is further pulled up, as shown in FIG. 6C, the ink cartridge 55 is removed from the ink supply needle 41, and the ink supply needle 41 is exposed to the atmosphere. As described above, since the ink adhering to the surface of the ink supply needle 41 is wiped off by the needle wiping member 70 (elastic member 71B), the ink supply needle 41 is removed from the sealing member 69 when it is pulled out from the needle insertion port 62. The ink hardly adheres to the sealing member 69 even when it comes into contact with the sealing member 69. Therefore, when the user handles the removed ink cartridge 55, the user's hand or the like can be prevented from being contaminated with ink.
[0051]
Further, since the meniscus by the wetting agent is formed in the ink introduction hole 43 by the wetting agent holding member 72 and the elastic member 71A, the ink cartridge 55 is removed for a long time, that is, the ink supply needle 41 is in the atmosphere for a long time. Even in the exposed state, drying of the ink around the ink introduction hole 43 can be reduced, and clogging of the ink introduction hole 43 can be prevented. Thereby, when the ink cartridge 55 is attached to the ink supply needle 41 next time, it is possible to prevent problems such as ink not being introduced from the ink introduction hole 43.
[0052]
Furthermore, since the excess wetting agent is wiped off by the elastic member 71A, and the wiped wetting agent remains on the wetting agent holding member 72, it is possible to prevent the wetting agent from being consumed more than necessary.
[0053]
By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.
With respect to the needle wiping member 70, in the above, an example in which the elastic member 71A, the wetting agent holding member 72, and the elastic member 71B are laminated is illustrated, but the elastic member 71 and the wetting agent holding member are not limited to this. 72 or a two-layer structure with 72,
Further, a plurality of elastic members 71 and wetting agent holding members 72 may be alternately stacked, such as an elastic member 71, a wetting agent holding member 72, an elastic member 71, a wetting agent holding member 72,.
[0054]
Further, regarding the needle wiping member 70, as shown in FIG. 7, the elastic member 71 A is formed in a tray shape (a petri dish shape) having a side wall 71 A ′ standing from the bottom periphery and having a storage space 76. The wetting agent holding member 72 may be housed in 76 and the tray open surface may be closed by the elastic member 71B. In this case, the elastic member 71B functions as a closing member in the present invention. By configuring the needle wiping member 70 in this way, it is possible to further reduce the drying and leakage of the wetting agent impregnated and held in the wetting agent holding member 72. In addition, since the side wall 71A ′ functions to reinforce the needle wiping member 70, the needle wiping member 70 can be prevented from being greatly deformed (bent) when the ink supply needle 41 goes through. It is possible to prevent the wiping member 70 from being detached from the groove 73 of the needle insertion port 62.
The closing member is not limited to the elastic member 71B, but may be any member that closes the tray opening surface and allows the ink supply needle 41 to penetrate (insert). For example, the sealing member 69 can be formed of a film-like material. In this case, it is not necessary to open the insertion hole 75 if it can be broken by the tip of the ink supply needle 41.
[0055]
Further, from the viewpoint of preventing the needle wiping member 70 from being detached from the needle insertion port 62, a support member that can support the periphery of the needle wiping member 70 may be provided.
Furthermore, the needle wiping member 70 can also serve as a packing. In other words, when the ink cartridge 55 is not attached to the ink supply needle 41, if the valve 68 contacts the needle wiping member 70 by the bias of the spring 67 and closes the insertion hole 75, the needle wiping is performed. The member 70 functions as a packing. For this reason, it is not necessary to provide the packing 64 separately, and it becomes possible to hold down cost.
[0056]
Regarding the insertion hole 75 of the needle wiping member 70, an example in which it is configured in a circular shape is shown above, but this is not restrictive, and it is configured in a cross shape with a cut or a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle. May be. In any case, from the viewpoint of evenly sliding the surface of the ink supply needle 41, the shape is preferably close to the cross section of the ink supply needle 41 (the cross section in the direction orthogonal to the needle longitudinal direction).
[0057]
In the above-described embodiment, an example in which a so-called longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator is used as the pressure generating element has been described. However, the present invention is not limited thereto. May be used.
[0058]
In addition, although the example which applied this invention to the inkjet type recording apparatus was demonstrated above, it is not limited to this. The present invention relates to, for example, a color material ejecting apparatus used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting apparatus used for forming an electrode such as an organic EL display or FED, and a bioorganic matter ejecting apparatus used for manufacturing a biochip. The present invention can also be applied to other liquid ejecting apparatuses.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an ink jet printer.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a recording head.
3A is a cross-sectional view illustrating the configuration of an ink cartridge, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of a needle connection portion.
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a configuration of a needle wiping member, where FIG. 4A is a plan view of the needle wiping member, FIG. 4B is a cross-sectional view of the needle wiping member, and FIG. It is sectional drawing of the ink supply needle | hook shown in order to compare.
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of the main part for explaining the mounting of the ink cartridge to the ink supply needle, where FIG. 5A is a state before the ink cartridge is mounted, FIG. 5B is a state during the mounting, and FIG. It is a figure which shows the state of.
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of a main part for explaining a case where an ink cartridge is removed from an ink supply needle, where FIG. 6A is a state during removal, and FIG. 6B is a state immediately before the ink supply needle is removed from the needle insertion port. (C) is a figure which shows the state after removal.
7A and 7B are diagrams illustrating another embodiment of the needle wiping member, where FIG. 7A is a perspective view of the needle wiping member, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the needle wiping member.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 2 ... Cartridge mounting part, 3 ... Recording head, 4 ... Carriage, 5 ... Guide rod, 6 ... Recording paper, 7 ... Drive pulley, 8 ... Sliding pulley, 9 ... Timing belt, 10 ... Pulse motor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Wiper mechanism, 13 ... Capping mechanism, 15 ... Ink cartridge, 16 ... Vibrator unit, 17 ... Case, 18 ... Channel unit, 19 ... Vibrator unit accommodation empty part, 20 ... Piezoelectric vibrator, 21 ... Fixed plate 22 ... Flexible cable, 23 ... Wiring substrate, 24 ... Liquid supply port, 25 ... Pressure generating chamber, 26 ... Nozzle opening, 27 ... Flow path forming substrate, 28 ... Elastic plate, 29 ... Nozzle plate, 30 ... Support plate, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Elastic film, 32 ... Reservoir, 33 ... Island part, 34 ... Thin elastic part, 40 ... Supply needle unit, 41 ... Ink supply needle, 42 ... Needle holder, 43 ... Ink introduction , 44 ... Needle flow path, 45 ... Pedestal, 46 ... Holder flow path, 47 ... Filter, 48 ... Packing, 49 ... Case flow path, 55 ... Ink cartridge, 56 ... Ink storage space, 57 ... Case, 58 ... Ink Absorber, 59 ... case body, 60 ... lid member, 61 ... needle connection, 62 ... needle insertion port, 64 ... packing, 65 ... communication flow path, 66 ... filter member, 67 ... spring, 68 ... valve, 69 ... Sealing member, 70 ... Needle wiping member, 71 ... Elastic member, 72 ... Wetting agent holding member, 73 ... Groove, 75 ... Insertion hole, 76 ... Storage space

Claims

A storage empty portion for storing liquid, and a needle insertion port into which a liquid supply needle provided on the liquid ejecting head side is inserted,
A liquid configured such that when the liquid supply needle is inserted into the needle insertion port, the liquid in the storage empty portion is introduced into the liquid ejecting head through a liquid introduction hole provided in the liquid supply needle. In the storage member,
A needle wiping member configured by laminating a plate-like elastic member and a wetting agent holding member for holding a wetting agent for wetting the liquid supply needle;
A liquid storage member, wherein the needle wiping member is disposed in a needle insertion port in a state where the elastic member faces the needle insertion port.

The needle wiping member has an insertion hole through which the liquid supply needle can be inserted,
The liquid storage member according to claim 1, wherein an inner method of the insertion hole is set to be smaller than a needle outer diameter at a liquid introduction hole opening portion of the liquid supply needle.

In the case where the liquid introduction hole is formed in the tip tapered portion of the liquid supply needle, the inner diameter of the insertion hole is determined by the needle outer diameter at the intermediate point from the liquid introduction hole located closest to the needle tip to the needle tip The liquid storage member according to claim 2, wherein the liquid storage member is set as follows.

The needle wiping member includes a first elastic member, a second elastic member, and a wetting agent holding member disposed between the first elastic member and the second elastic member, and the first elastic member The liquid storage member according to any one of claims 1 to 3, wherein either one of the second elastic members is disposed in the needle insertion port in a state where the second elastic member faces the needle insertion port. .

The elastic member is formed in the shape of a tray having a side wall from the periphery of the bottom portion and having a storage space. The liquid storage member according to any one of claims 1 to 3, wherein a needle wiping member is configured.

The liquid storage member according to any one of claims 1 to 3, wherein the needle wiping member is formed by alternately laminating a plurality of elastic members and wetting agent holding members.

A liquid supply needle inserted into the liquid storage member according to claim 1, and the liquid ejecting head capable of discharging the liquid supplied from the liquid storage member through the liquid supply needle. A liquid ejecting apparatus.